Online-Labore - Formen, Einsatz in der Lehre, Beispiele und Trends

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Kapitel des L3T Lehrbuches (http://l3t.eu)

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2  —  Lehrbuch  für  Lernen  und  Lehren  mit  Technologien  (L3T)

1. Einführung

Online-Labore sind eine der zukünftigen Entwick-lungslinien fortschrittlicher Internet basierter Umge-bungen in vielen Bereichen der Gesellschaft, nichtnur in den Ingenieurwissenschaften. In den zurück-liegenden Jahren wurden erhebliche Fortschritte beider Entwicklung solcher Labors gemacht, speziell imtertiären Bildungssektor, auf den wir uns hier haupt-sächlich konzentrieren. Diese Entwicklung wurdedurch die technische Weiterentwicklung des Internet(Bandbreite, mobiles Netz) wesentlich beeinflusst.Dabei sind die Vorreiter die Ingenieur- und Natur-wissenschaften. Online-Labore haben aus folgendenGründen große Bedeutung: ▸ wachsende Komplexität von Laborexperimenten, ▸ zunehmende Spezialisierung und Verteuerung von

Ausrüstungen, Softwaretools und Simulatoren, ▸ Notwendigkeit des Einsatzes von teuren Ausrüs-

tungen, Softwaretools (zum Beispiel Simulatoren)auch in der Lehre und

▸ Erfordernisse der Globalisierung und der zuneh-menden Arbeitsteilung.

Aktives Lernen und Arbeiten mit Online-Laboren istspeziell wichtig beim technologiegestützten Lernenund Arbeiten. Am Arbeitsplatz können weit entfernteLabors ohne zu Reisen genutzt werden. Diese Flexi-bilität ist wichtig in der Ausbildung, beim lebens-langen Lernen und für Telearbeit.

2.Was  sind  Online-­‐Labore?

Ein kompletter Entwurfszyklus mikroelektronischerSchaltkreise (Design, Simulation, Hardware-Reali-sierung oder Messung) erfordert beispielsweise er-hebliche systemtechnische und finanzielle Aufwen-dungen und ist daher nur von einigen wenigen Hoch-schulen für die Lehre realisierbar. Hier kann einOnline-Labor Abhilfe schaffen und den Studierendenund Lehrenden die Möglichkeit bieten Laboruntersu-chungen im Web durchzuführen.

An der Fachhochschule Kärnten ist ein solcherkompletter Zyklus mikroelektronischer Schaltkreiseals Online-Labor realisiert und frei verfügbar. DerNutzer benötigt nur einen PC mit Webbrowser. In

der Abbildung 1 sind das Simulationstool (oben), derMessaufbau mit Instrumenten (Mitte) und dasFenster für die Anzeige der Messergebnisse (unten)gezeigt.

Abbildung 2 zeigt die grundlegende Einteilungunterschiedlicher Formen von Laboren (GarbiZuti et al., 2009). Betrachtet man jeweils den Standorteines Laborexperiments und den Aufenthaltsort derBenutzer/-innen, dann ergeben sich insgesamt vierLabortypen: ▸ das traditionelle Labor (Hands-on-Lab),▸ lokale Simulationen, die zum Beispiel auf dem ei-

genen PC installiert sind,▸ Remote-Labore, bei denen über das Internet reale

Laboraufbauten an einem völlig anderen Ort ge-nutzt werden und

▸ virtuelle Labore; hier sind Simulatoren oder an-dere Software auf Servern installiert.

Online-­‐Labore   sind   wissenscha>liche   Einrichtungen,mit  denen  mit  Hilfe  von  Web-­‐  und   InformaEonstech-­‐nologien   Laboruntersuchungen   durchgeführt   werdenkönnen.  

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Abbildung  1:  Remote-­‐Mikroelektronik-­‐Entwurfs-­‐  undMessplatz  an  der  FH  Kärnten  

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Remote-Labore und virtuelle Labore werden alsOnline-Labore zusammengefasst. Zunehmend wich-tiger werden Mischformen, wie etwa Hybrid-Labore,in denen Simulation und anschließende praktischeErprobung integriert sind (siehe einführendes Bei-spiel oben).

3. Gegenwär>ger  Stand  der  Technik

Seit etwa 15 Jahren wird an verschiedenen Universi-täten (und auch in der Industrie) an der Entwicklungvon Online-Laboren gearbeitet (Hong et al., 1999).Eine Vielzahl von Einzellösungen ist dabei ent-standen, die oft miteinander nicht kompatibel sind.Die meisten Lösungen sind im tertiären Bildungsbe-reich entwickelt worden und kommen aus dem Inge-nieurbereich, da dort der Einsatz von Laboren in derAusbildung am verbreitetsten ist. Insbesondere fürdie Lehre in der Elektronik (Schaltungsaufbau und-messung) und Mechatronik (Regelung von Ro-botern) sowie in der Signalverarbeitung und Rege-lungstechnik sind Online-Experimente entwickeltworden. Aber auch in den Naturwissenschaften wirddiese Form der Laborausbildung genutzt. Besondershervorzuheben sind hier Experimente in der Physik,zum Beispiel die Nutzung eines Elektronenstrahlmi-kroskops über das Internet. Das Gerät ist sehr teuerund kann so einem breiteren Kreis von Nutzerinnenund Nutzern zugänglich gemacht werden. Insgesamtkann man feststellen, dass die Anzahl der Online-Ex-perimente in Bereichen, in denen es keine bewegtenTeile gibt oder die wenig Wartungsaufwand vor Ortmachen gegenüber den anderen mit bewegten Teilenoder höherem Wartungsaufwand überwiegt. Dies istunter anderem ein Grund dafür, warum es wenigerOnline-Labore in den Bereichen der Chemie oder desMaschinenbaus gibt.

Technisch gesehen erfolgen die Steuerung einesExperiments und die Datenabfrage über die Nutzungvon entsprechender Soft- und Hardware (zum Bei-spiel LabVIEW, Matlab, Simulink und speziellen Bus-systeme) oder mittels Datenkarten/Signalverarbei-tungssysteme aus eigener bzw. industrieller Ent-wicklung. Viele Geräte haben heute auch schon eineeigene Schnittstelle zum Internet-Protokoll TCP/IPoder man schließt sie mittels eines sogenanntenMikro-Web-Servers (kleiner als eine Streichholz-schachtel) an das Internet an. Die Steuerung kannüber eine graphische Nutzeroberfläche in einem üb-lichen Webbrowser oder mit interaktivem Touch-screen erfolgen. Derzeit sehr im Trend sind Online-Labore, die über einen Avatar (virtuelle Figur) ineiner computerbasierten 3-D-Umgebung (zum Bei-spiel Second Life oder Sun Wonderland) gesteuertwerden. Daneben gibt es natürlich auch viele Eigen-entwicklungen, die nur in Kleinserien gefertigtwerden.

4. Online-­‐Labore  in  der  Lehre  

Eine Laborausbildung in den Ingenieurdisziplinenaber auch in den Naturwissenschaften dient der prak-tischen Ausbildung im Umgang mit den fundamen-talen Ressourcen der Menschheit: Energie, Materialund Information. Dabei sollen einerseits Theorienund Hypothesen überprüft, andererseits diese dreiRessourcen zu neuen technologischen Lösungen mo-difiziert und nutzbar gemacht werden. Das allge-meine Ziel der Laborausbildung ist der praktischeUmgang mit Kräften und Materialien der Natur.Dieses Ziel hat sich über die Jahre nicht geändert, derAnteil der Laborausbildung in der Gesamtlehreschon: In einer Untersuchung über den Anteil vonArtikeln über Laborausbildung im „Journal for Engi-neering Education“ von 1993 bis 1997 kam man aufeine Rate von 6,5 Prozent der publizierten Artikel,von 1998 bis 2002 sank diese Rate sogar auf 5,2Prozent (berechnet nach dem Stichwort Labor; s.Wankat, 2004).

Ein Grund für den geschwundenen Anteil einergediegenen Laborausbildung ist ein fehlenderKonsens zu den Lernzielen und -ergebnisseneiner Laborerfahrung in der akademischen Bildung.Die Lernziele reichen dabei von der Beobachtungvon Naturphänomenen (zum Beispiel der Lichtbre-chung) über die Messung von physikalischen Größen,

Abbildung  2:  Klassifizierung  von  Laboren  

Erörtern   Sie   Vor-­‐   und   Nachteile   von   Online-­‐Experi-­‐menten  in  Ihrem  Handlungsfeld.  SEmmen  Sie  Ihre  Po-­‐siEon  mit  Ihren  Kommilitonen  ab!

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der Regelung von Prozessen und Vorgängen (zumBeispiel Schwingungen) bis zum Entwurf (zum Bei-spiel von Schaltungen). Die Lernziele umfassensowohl kognitive Aspekte (das Verstehen von kom-plexen Zusammenhängen in Natur und Technik),Kompetenzen (zum Beispiel die Bewertung der ge-wonnenen Ergebnisse) als auch experimentelle Fähig-keiten (zum Beispiel das richtige Messen). Man unter-scheidet drei Labortypen: das Entwicklungslabor, dasForschungslabor und das Ausbildungslabor zu Lehr-zwecken. Wissenschaftler/innen und Ingenieurinnenund Ingenieure gehen aus zwei wesentlichenGründen ins Labor: einerseits, um notwendige Datenfür ihre Entwicklungen und Forschungen zu sam-meln (um ein Produkt zu entwickeln oder eine Hypo-these zu widerlegen). Andererseits, um zu über-prüfen, ob sich ein bestimmtes Entwicklungsproduktin der erwarteten Weise verhält. Studierende dagegengehen im Normalfall in ein Ausbildungslabor, umetwas Praktisches zu lernen, was schon bekannt ist.Dieses „etwas“ ist in jedem konkreten Einzelfall sehrgenau als Lernobjekt mit entsprechenden Lernzielenzu bestimmen, um den erwarteten Kenntnis- und Be-fähigungszuwachs zu erzielen.

Argumente  für  Online-­‐Labore  in  der  Lehre

Die Notwendigkeit einer Laborausbildung wird in-zwischen allgemein anerkannt, jedoch fehlen im ter-tiären Bildungssektor noch immer klare Lernziele.Als wesentlich werden auf der einen Seite ein bes-seres Verständnis für wissenschaftliche Konzepte,eine Motivationssteigerung für das Studium, derErwerb praktischer Fähigkeiten und die Entwicklungvon Problemlösungsfähigkeiten hervorgehoben(Hofstein & Lunetta, 2004). Auf der anderen Seite isteine Tendenz des Ersatzes von realen Experimentenmit Simulationen zu erkennen, vor allem aus Kapa-zität-, Zeit- und Kostengründen. Es wird auch argu-mentiert, dass das Experimentieren in komplexenVersuchsaufbauten für den Lernenden schwer nach-vollziehbar sei und die Simulation die Modellbildunggegebenenfalls besser unterstützt. Das stimmt oft,soweit das Experiment dem besseren Verständniseines theoretischen Zusammenhangs dient, es reichtaber nicht aus, wenn zum Beispiel der Entwurf vontechnologischen Lösungen erprobt werden soll (dieSimulation einer Bewegungsregelung verhält sich ofganz anders als der Test eines Reglers am realenObjekt).

Einflussfaktoren   für   die   Entwicklung   von   Online-­‐La-­‐boren  in  der  LehreZwei wesentliche Tendenzen haben die Laboraus-bildung beeinflusst: die Verschmelzung von Laborge-räten mit digitalen Computern und die Einführungverschiedenster Lernmanagementsysteme mit unter-schiedlichen Technologien. Der Computer eröffnetneue Möglichkeiten im Labor, die Kombination vonSimulation und realem Experiment, die automati-sierte Datenerfassung und die Fernkontrolle von In-strumenten sowie eine ultraschnelle Datenanalyseund -visualisierung. Das Lernen mit Technologien inexperimentellen Wissenschaften anderseits hat vorallem im Bereich des Grundstudiums die Diskussionum Ziele der Laborausbildung neu stimuliert, insbe-sondere um den Sinn des Einsatzes von Online-La-boren. Studierende haben jederzeit und praktischüberall mit Internetanschluss freien oder durch An-meldungs- und Kalendersysteme geregelten Zugangzu solchen Laboren, Engpässe in Laborplätzen und-zeiten können so gemildert werden.

Didak>sche  SeJngs  von  Online-­‐Laboren

Online-Labore sind aber kein Ersatz für die üblichenLaborexperimente in der Lehre. Sie verfolgen spe-zielle Lehrziele und für ihren Einsatz benötigt manauch spezielle pädagogische Szenarien. Der Lern-gewinn der Arbeit mit Online-Laboren wird unter an-derem im Training an Fernexperimenten (wichtigsowohl in der Industrie als auch in einigen Bereichender Forschung), in der kollaborativen Gruppenarbeit(insbesondere im internationalen Kontext) und imAustausch über gute praktische Erfahrungen ge-sehen. Die kognitive Aktivierung von Lernendenkann (teilweise auch mit weniger Aufwand) über Si-mulation oder multimediale Lernobjekte wie beispiel-weise die an der FU Berlin entwickelten interaktivenBildschirmexperimente erfolgen. Letztere sind Flash-Animationen mit realen Bilderfolgen über den Expe-rimentverlauf, die von Hochgeschwindigkeitskamerasaufgenommen wurden und die man interaktiv steuernkann, es handelt sich dabei jedoch nicht um eine Si-mulation. Der Erwerb von Kompetenzen und Fähig-keiten wie zum Beispiel zum Entwurf von elektroni-schen Schaltungen werden damit nicht abgedeckt.

Theoretisch basieren die didaktischen Ansätze fürOnline-Labore auf der handlungsorientierten Lern-theorie bzw. der Aktivitätstheorie (Revans, 1982;Rogers & Freiberg, 1994). Praktisch werden experi-mentelle Fähigkeiten aber auch Fähigkeiten derTeamarbeit in virtuellen Räumen und der Kommuni-kation über verschiedenste Kanäle des Internets trai-niert (Müller & Erbe, 2007). Prinzipiell kommen in

Welche  Argumente  sprechen  für,  welche  gegen  Labor-­‐arbeit  in  experimentellen  Studiengängen?  Welche  Ar-­‐gumente  sprechen  für  und  gegen  Online-­‐Labore?

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Online-Laboren zwei pädagogische Szenarien zurAnwendung: kollaboratives Lernen, wenn das Expe-riment in Gruppenarbeit durchgeführt wird undselbstgesteuertes Lernen, wenn die Laborexperimentemehr in Einzelarbeit und ohne oder mit nur sehrwenig Unterstützung durch einen Instrukteur durch-geführt werden (Geyken et al., 1998). Ohne unzu-lässig zu Verallgemeinern kann man sagen, dass daserste Szenario mehr für die akademische bzw. schu-lische Lernumgebung typisch ist. Insbesondere, wennin Kleingruppen gearbeitet wird, ist das zweite Sze-nario eher für Lernumgebungen im Training und derWeiterbildung typisch, wo die Lernenden voll im Be-rufsleben stehen und ihre Lernzeiten, -methodensowie -zeiten sehr individuell sind. Beispiele für daserste Szenario sind Praxisberichte aus der universi-tären Ausbildung zum Beispiel in europäischen, ame-rikanischen und australischen Hochschulen, für daszweite Szenario Berichte über industrielle Trainingsam Arbeitsplatz (zum Beispiel eine Weiterbildung zuden Grundlagen der Mechatronik; Billet, 2004; Rojko,2009).

5. Gute  Online-­‐Labore

Insgesamt existieren derzeit mehrere hundert bzw.tausend Online-Labore, deren mittlere Lebensdaueram Internet aber sehr schwankt. Auch die Anzahl dererfassten Fachgebiete ist relativ hoch. Deswegen ist

jede Auswahl an praktischen Beispielen für „gute“Online-Labore mit einem gewissen Grad an Subjekti-vität verbunden und orientiert sich unter anderemauch an der fachlichen Herkunft der Autoren/-innen.Die Frage, was die Güte eines Online-Labors aus-macht, ist bisher nicht eindeutig beantwortet, aber esist jedoch klar, dass folgende Kriterien eine großeRolle dabei spielen: ▸ Universalität (Erreichbarkeit, Mehrsprachigkeit,

Offenheit des Systems), ▸ Technologie (Sicherheit, Portierbarkeit zwischen

verschiedenen Hard- und Softwareträgersystemen,Kontrolle),

▸ Management (IT-Unterstützung, Nutzer/innen-Management zwischen verschiedenen Lernmana-gement- und Lernorganisationssystemen) und

▸ Didaktik (Unterstützung unterschiedlicher Lern-szenarien, Kollaboration, Kommunikation).

In einer Umfrage, die von 2008 bis 2010 unter Leh-renden und Studierenden verschiedenster Hoch-schulen in Europa gemacht wurde, konnte festgestelltwerden, dass für die Nutzung von Online-Laborenvon beiden Gruppen die Nutzbarkeit mit verschie-densten Betriebssystemen als wichtigstes Kriteriumangesehen wird. Für Studierende folgen die Nutz-barkeit unter allen Webbrowsern und dass man aufder Nutzerseite keine zusätzlichen Plug-Ins oder

In der Praxis : Beispiele für gute Online-Labore für die LehreiLAB   des   MIT   (MassachuseZs   InsEtute   of   Technology)   inBoston,   das   als   Vorläufer   eines  weltweiten  Netzwerkes   vonmiteinander   verbundener   Laborinstrumente   und   Lehrmate-­‐rialien  entwickelt  wurde  (hZp://icampus.mit.edu/ilabs/)    

REL  -­‐  Remote  Electronic  Lab  der  FH  Kärnten,  das  über  eineniLab  Service  Broker   freien  Zugriff  zu  einer  Vielzahl  von  elek-­‐tronischen   Labors   (z.B.   Bauelementeparametermessung,OperaEonsverstärker,  Mikroprozessorprogrammierung,  CPLDEntwurf,  ASIC   Entwurf,   Bildverarbeitung)   an  der   FH  Kärntenund  weltweit  ermöglicht.  (hZp://ilabs.cE.ac.at)  

MerLab,   eine   Plaborm   für   die   berufliche  Weiterbildung   imBereich  Mechatronik  einschließlich  von  mehreren  Regelungs-­‐experimenten   an   mechatronischen   Vorrichtungen   (entwi-­‐ckelt   und   betrieben   vorrangig   vom   InsEtut   für   RoboEk   derUniversität   Maribor   zusammen   mit   anderen   Partnern)(hZp://www.merlab.eu/index.php/en/oddaljeni-­‐laboratorij)  

WebLab   Deusto   –   ein   offenes   verteiltes   Remote   Labora-­‐torium  der  Universität  Deusto  in  Bilbao  (Spanien)  in  den  Be-­‐

reichen   Elektronik,   RoboEk   und   Digitaler   Entwurf   von   Sys-­‐temen   (hZps://www.weblab.deusto.es/joomla/weblab-­‐deu-­‐sto.html)  

VISIR   (Virtual   Instrumenta>on   in   Reality)   –   ein   derzeit   anmehreren  Universitäten  und  FH’s  in  Europa  und  Indien  instal-­‐liertes  Online-­‐Labor-­‐Grid,  das  offene  Technologien  in  Zusam-­‐menarbeit   zwischen   den   Teilnehmerinnen   und   Teilnehmerndes  Projektes  austauscht.  Ursprünglich  wurde  das  Labor  amBlekinge  InsEtute  of  Technology  (Schweden)  entwickelt

LabShare  -­‐  eine  von  der  australischen  Regierung  unterstützteIniEaEve   verschiedenster   Universitäten   zur   Entwicklungeines   naEonalen   Netzwerkes   von   Online-­‐Laboren   mit   derUniversity   of   Technology   Sydney   als   KonsorEumsführer.(hZp://www.labshare.edu.au/)  

LiLa  (Library  of  Labs)  –  eine  IniEaEve  von  acht  europäischenUniversitäten   und  mehreren   Unternehmen   zur   Entwicklungeiner   Online-­‐Labor-­‐Bibliothek,   koordiniert   von   der   Univer-­‐sität  StuZgart  (hZp://www.lila-­‐project.org/)  

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Flash Player installieren muss. Für die Lehrendensind nahtlose Einbindung der Online-Labore in dieHardwareumgebung und Sicherheit die nachfol-genden Kriterien. Fasst man die fünf Kriterien -Plattform-Portabilität, Webbrowser, Sicherheit, In-stallation und nahtlose Einbindung - in einer Gruppezusammen, dann gibt es zwischen Lehrenden undStudierenden nur in der Reihenfolge der GewichtungUnterschiede (Garcia-Zubia et al., 2010).

Ausgehend davon kann man eine Reihe vonOnline-Labore für die Lehre als Beispiele „guterPraxis“ anführen (siehe Kasten „In der Praxis“).

Dies ist jedoch nur eine kleine Auswahl von Initia-tiven und Netzwerken im Bereich der Hochschul-bildung mit englisch- und deutschsprachigem Hinter-grund. Daneben gibt es auch einige Projekte im se-kundären Bildungssektor wie Internet School Ex-perimental System – iSES (Ises.info) und im Bereichder Fernuniversitäten wie die Open University UK,die Universidad Nacional de Educación a Distanciain Spanien, die Online-Labore in der Fernlehre ein-setzen. Außerdem ist zu beachten, dass in diesemÜberblick Entwicklungen im asiatischen, lateinameri-kanischen und russischsprachigen Bildungsraumnicht berücksichtig wurden, obwohl bekannt ist, dassdort auch sehr intensive Arbeiten laufen. Hier sind esaber Sprachprobleme, die einen Erfahrungsaustauschund die gegenseitige Nutzung der Erfahrungen, aberauch konkreter Labore im internationalen Maßstaberschweren.

6. Förderorganisa>onen

In den letzten zehn Jahren hat sich eine weltweiteGemeinschaft von Entwicklern und Anwendern vonOnline-Labor-Lösungen herausgebildet, die sichjährlich auf Konferenzen, Workshops und Sommer-schulen trifft. Ein Träger dieser globalen Vernetzungist die „International Association of Online Engi-neering“ (IAOE, Online-Engineering.org), die auch

jährlich Konferenzen in diesem Fachgebiet und seitmehreren Jahren regelmäßig eine Sommerschule or-ganisiert.

Im Juni 2010 wurde in Villach von Vertretern desMIT, der FH Kärnten, der University of Queenslandund der University of Technology Sydney das„Global Online Laboratory Consortium“ (GOLC)gegründet (Online-Lab.org). Ziel dieses Konsortiumsist es, die Entwicklung und den Austausch von La-boren und Experimenten über einen Internetzugangzu fördern und Forschung in diesem Bereich zu in-tensivieren und weltweit zu koordinieren.

7. Entwicklungstrends

Um die gegenseitige Nutzung von existierenden undneuen Online-Laboren zu ermöglichen, Kosten zusparen und auch organisatorisch effektiver zusam-menzuarbeiten, werden immer mehr Online-Laboremit Hilfe von spezieller Middle Ware (anwendungs-neutrale Programme, die zwischen remote Experi-menten unterschiedlicher Technologie vermitteln) zueinem Laborverbund zusammengefasst.

Eine aktuelle und verbreitete Lösung ist der amMIT entwickelte und frei verfügbare iLab ServiceBroker. Das grundsätzliche Szenario ist in Abbildung3 dargestellt. Die Anzahl der an einem Service Brokerangeschlossenen Laborversuche sowie die Zahl dersimultanen Nutzer sind nur von der Leistungsfä-higkeit der Service-Broker-Hardware abhängig. Meh-rerer Service Broker können zu Clustern zusammen-gefügt werden.

Mobilität ist ein zweiter wichtiger Trend der ge-genwärtigen IT-Entwicklung. Im Bereich der Online-Labore werden daher zunehmend mobile Endgeräte,

Abbildung  3:  Laborverbund  mittels  iLab  Service  Broker  

Werden   an   Ihrer   Universität   Online-­‐Labore   in   derLehre   eingesetzt?   Recherchieren   Sie   und   stellen   SieIhre  Ergebnisse  Ihren  Kolleg/innen  vor!

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wie PDA, Netbooks oder Smart Phones genutzt. An-dererseits sind durch die drahtlose Datenübertragungauch mobile Labore, etwa in der Luftfahrt oder Auto-mobiltechnik (zum Beispiel Echtzeituntersuchungenim Bereich der Elektromobilität) möglich. MobileZugänge zu experimentellen Umgebungen werdenauch für Langzeitversuche (24-Stunden- und Wo-chenendüberwachung) sowie bei Feldversuchen ein-gesetzt.

Unter Mash-Up, einem dritten Trend, verstehtman die geeignete Sammlung und Kombination ver-schiedener öffentlicher aber auch privater Daten, In-halte, Anwendungen, Dienste aus verschiedenenQuellen, um so neue Dienste bereitzustellen. Be-zogen auf Online-Labore bedeutet das zum Beispieldie geeignete virtuelle Zusammenfassung von Expe-rimenten unterschiedlicher Anbieter (Hochschulen)zu einem Labor, welches dann den Nutzerinnen undNutzern als geschlossene Lösung dargeboten wird.Ein Beispiel ist die virtuelle Zusammenfassung vonOnline-Experimenten verschiedener Hochschulen imIntegrated Laboratory Network (ILN) im Nord-westen der USA und Kanadas (wwu.edu/iln/). FürNutzer/innen entsteht bei der Arbeit aber nicht derEindruck, in mehreren Laboren zu arbeiten, sondernnur in einem.

Eine weitere sich enorm schnell entwickelnde An-wendung von Remote-Technologien ist das RemoteSensing, die intelligente Nutzung von Ferndaten fürbestimmte Nutzerziele, zum Beispiel lokalisierte Vor-hersagen für Unwetterauswirkungen an einem be-stimmten Ort. William Gail von Microsoft erwartetdie entscheidenden Fortschritte auf diesem Gebietnicht zuerst von der Weiterentwicklung der Sensorenselbst, sondern von neuartigen Kombinationen vonSensoren mit der Art der Informationsauswertungund Wissensverarbeitung (Gail, 2007). Sensorenwerden in Grids (virtuelle Netzwerke im Gegensatzzur klassischen Client-Server-Architektur) organisiertsein unter Anwendung modernster Netzwerk Tech-nologien (Schmid, 2007).

Perspektivische Anwendungen sind insbesonderein der Medizin, im Gen-Engineering, beim Umwelt-Engineering, bei der Wettervorhersage und in derAutomatisierungstechnik zu erwarten. In diesem Zu-sammenhang ist auch der Begriff Cloud Instrumen-

tation zu nennen. Man versteht darunter die selbst-organisierende Zusammenwirkung verschiedenerMesseinrichtungen zur Datenaggregation.

Literatur

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